Перечислим обязательные компоненты любого сустава:

I суставные поверхности костей, покрытые хрящом;

II — суставная капсула (сумка);

III — полость сустава;

IV — внут­рисуставная жидкость (синовия).

Подразумевается, что одна сочленовная поверхность движется по отношению к другой.

Сам по себе сустав — это пассивное звено кинематической цепи. Его активность зависит от активности окружающей мускулатуры. Движения в суставах зависит от геометриче­ской формы сочленяющихся поверхностей.

Суставные поверхности сочленяющихся костей покры­ты гиалиновым хрящом, иногда этот хрящ волокнистый (в височно-нижнечелюстном и грудно-ключичном суставах).

Строение суставных хрящей рассчитано на силы дав­ления и смещения, в связи с чем группы хрящевых клеток (хондроны) и соединительнотканные волокна имеют дугооб­разную ориентацию.

Выделяют следующие зоны суставного хряща:

1) поверх­ностная (тангенциальная). На ее долю приходится около 10 %. Зона самая маленькая,

формирует блестящую плас­тинку;

2) средняя (промежуточная). Занимает около 50 % — это самая большая зона хряща;

3) глубокая зона (радиаль­ная). На ее долю приходится около 20 %. В ней больше всего коллагеновых волокон;

4) зона обызвествления. Она отделя­ет хрящ от кости. В ней коллагеновые волокна проникают и скрепляют хрящ с костью. Толщина такого хряща колеблет­ся от 0,2 до 6 мм.

Суставной хрящ не имеет сосудов, как и нервов. Функ­ции иннервации и кровоснабжения выполняют окружающие ткани, которые способны поглощать энергию ударов и противостоять силам сдвига.

Частным и хроническим поражением суставов является к называемый деформирующий артроз, когда происходит к перерождение (дегенерация), так и дистрофия (нарушение тканевого питания) хрящевой и костной тканей суста­вов.

Клетки, входящие в состав хряща, не делятся. Пока что не удалось синтезировать полимерный материал, который бы мог по своим природным качествам полностью замещать естественную хрящевую ткань.

Суставная капсула состоит из наружного и внутреннего слоев. Первый из них — фиброзный — образован продоль­но и циркулярно-ориентированными волокнами. Внутрен­ний слой — синовиальный — выстлан со стороны сустава плоскими соединительными клетками. Поверхность сино­виальной оболочки на значительном протяжении гладкая и влажная вследствие наличия в полости сустава синовиаль­ной жидкости. На оболочке видны содержащие жир вырос­ты (складки). Именно в пределах этой оболочки происходит обмен между кровью и синовиальной жидкостью, что имеет весьма большое значение, ибо наличие кровеносных сосудов в суставных хрящах отрицается.

Термин «синовия» для суставной жидкости, скорее все­го, первым предложил Гиппократ. Синовия не только запол­няет полость сустава, смазывая и питая хрящ, но и способ­ствует очищению полости от ненужных частиц и чужерод­ного материала. В состав синовии (транссудат крови) входят вода, белки, жиры, соли, продукты изнашивания хряща, а также ферменты. Присутствие этой жидкости способствует скольжению суставных поверхностей.

Удельный вес синовии составляет 1,1 г/см³, вязкость — от 1,10³ до 5,10³ с/м². Она обладает определенными уп­ругими свойствами и достаточно вязка. Не исключено, что эта жидкость в полости сустава перемешается в виде пото­ков, отдельно обеспечивая акт сгибания и акт разгибания. Вязкость жидкости придает гиалуроновая кислота, синтези­руемая синовиальными клетками. По консистенции и вне­шнему виду эта жидкость напоминает белок куриного яйца. Также установлено, что слой синовии в силу вязкости как бы разделяет суставные поверхности, сводя механическое тре­ние до минимума.

В норме давление внутри сустава отрицательное и равно около 5,7 см вод. ст. в сравнении с окружающей атмосферой. Низкие коэффициенты трения в суставах, вероятно, зависят от заполнения пор гиалинового хряща (он напоминает губ­ку) синовиальной жидкостью. До тех пор пока жидкость не выдавилась из пор, трение контактирующих поверхностей невелико. Таким образом, внутрисуставное давление подвержено колебаниям в связи с циклами сужения и расширения полости сустава.

В зависимости от размера сустава количество синовиаль­ной жидкости колеблется в нем от 0,1 до 4 мл. В настоящее время считают, что синовия, помимо смазывания суставных поверхностей, в результате чего трение сводится почти до минимума (играет роль машинного масла), является пита­тельной средой для суставов хряща. Она также растворяет отторгнутые хрящевые частицы и ворсинки, играет роль своеобразного «гидродинамического клина», тормозяще­го движение в крайних фазах. Кроме того, синовия в виде тонкой пленки заполняет все ультрамикроскопические не­ровности поверхностей суставных хрящей, способствуя тем самым лучшему скольжению, и обеспечивает функциональ­ную конгруэнтность суставных поверхностей.

В ряде мест сустава расположены жировые подушки, покрытые синовиальной мембраной с клубочковидными ка­пиллярами, фильтрующими синовиальную жидкость.

По мере возрастания скорости движения в суставе сни­жается вязкость синовии, уменьшается трение. Другое дело, что даже в статическом положении для движения многих сус­тавов характерны люфты, колеблющиеся в пределах 3-15°.

При движении из пор хряща, покрывающего трущиеся поверхности костей, происходит выделение суставной жид­кости. Последняя проникает вдоль соприкасающихся по­верхностей, предохраняя их тем самым от разрушения при нагрузке. Таким образом, жидкость снижает коэффициент ^трения. Скопление жидкости чаще всего имеет место в выворотах капсулы в щелях между неконтактирующими сустав­ными участками.

В опытах установлено, что у иммобилизованных собак сииновиальная жидкость в суставах почти отсутствует. Напротив, у животных, получавших беговую нагрузку, ее количество возрастает в 2-3 раза по сравнению с нормой.

Объем движений в суставах зависит от пола, возраста, уровня двигательной активности. К примеру, височно-нижнечелюстной сустав признается одним из наиболее работающих. Челюсть открывается и закрывается около 2000 раз в день при жевании, сосании, проглатывании, разговоре, по­целуе, зевании, храпении и др.)

В последнее время введено понятие «синовиальной среды суставов», которую образуют синовиальная оболочка, синовиальная жидкость и суставной хрящ. Однако необходимо уточнить, что последний не принимает участия ни в продукции, ни в адсорбции синовиальной жидкости.

Таким образом, основные функции синовиальной жид. кости, по В.Н. Павловой (1980), следующие:

1) локомоторная — обеспечение вместе с суставным хрящом свободного перемещения сочленяющихся поверхностей;

2) метаболическая — участие в интенсивных процессах обмена между содержимым сустава и сосудистым руслом ор­ганизма;

3) трофическая— в основном, по отношению к перифе­рическим слоям суставного

хряща;

4) барьерная (защитная) — участие ферментов синовии в захвате, растворении

чужеродных клеток и веществ.

В настоящее время для лечения некоторых заболеваний (деформирующий остеоартроз, ревматоидный артрит и др.) предлагается введение в полость сустава искусственной си­новиальной жидкости, в состав которой входят некоторые полимеры.

Когда скольжение суставных поверхностей несколько нарушается, при движениях в суставах могут наблюдаться шумы (по типу треска, хруста, щелканья), не сопровождаю­щиеся болевыми ощущениями. Их возникновение объясня­ют внутрисуставной аспирацией мягких тканей вследствие резкого увеличения внутрисуставного вакуума. Анатоми­чески имеет место истончение хряща, фиброз капсулы и внутрисуставных связок.

Синовиальная оболочка покрыта ворсинами. Она обра­зует складки, выпячивания — синовиальные сумки, охва­тывает сухожилия, если они проходят через суставную по­лость. При изучении с помощью сканирующего электронно­го микроскопа оказалось, что синовиальная оболочка мор­щинистая. Многочисленные и различной величины складки обеспечивают, очевидно, растяжение синовиальной оболоч­ки при движении в суставе.

Интересно, что у малоподвижных животных (земноводные, черепахи) ворсинки в суставах отсутствуют. Чем более подвижно животное, тем больше складчатых ворсин (у новорожденных человека их мало, и развиты они слабо).

Для укрепления капсулы суставов имеются связки, среди которых различают как внутри-, так и внесуставные. Внутрисуставные связки окутаны синовиальной оболочкой, изолирующей складки от полости сустава. Внесуставные связки являются утолщенной частью суставной капсулы. Они очень прочны. Их толщина и количество зависят от ха­рактера деятельности сустава.

Отмечены (Вагапова, 1999) «слабые места» суставов. К ним относятся места прикрепления связок к кости, зоны пе­рехода синовиальной мембраны с капсулы на кость, области прикрепления внутрисуставных хрящей к суставной сумке.

Наибольшее сосредоточение различных по виду и функ­ции (реакция на боль, давление, натяжение и др.) нервных приборов имеет место в синовиальной оболочке, сумке и око­лосуставных тканях.

Работа сустава связана с формой сочленяющихся поверх­ностей, наличием борозд, возвышений. С увеличением пло­щади суставных поверхностей возрастает площадь опоры и прочность сустава. Размах движений в них зависит от разни­цы между размерами соединяющихся костей. Если сочленя­ющиеся поверхности костей почти равны по протяженности, то объем движений будет очень мал. Такие суставы носят на­звание малоподвижных.

Тормозят движение в суставах натяжение суставной сумки, растяжимость и упругость кожи, главным же обра­зом — тоническое сокращение мышц, окружающих сустав. Чем тонус больше, тем величина размаха меньше. Рентге­нографически установлено, что движения в суставах могут Несколько выходить за пределы их соприкасающихся поверх­ностей.

Максимальное число степеней свободы, реализуемой Уставом, равно трем: сгибание-разгибание, отведение-приведение, супинация-пронация.

Перечислим теперь факторы, способствующие укрепле­нию суставов.

1. Суставная капсула и связки. Последние препятствую смещению костей при определенном положении конечностей или частей тела. Крепость связок обусловлена не гомогеностью, а проходящими по их длине многочисленными пучками волокон, направление которых обусловлено действием механических факторов. Напряженные связки способствуют вместе с суставной капсулой удержанию в выгодных позициях суставных поверхностей. Кроме того, они тормозят определенные движения, дабы те не превышали известным пределы.

1. Суставы верхней конечности допускают большую подвижность, чем нижней,

зато суставы последней более укреплены: они выигрывают в крепости,

проигрывая в амплитуде

2. Мышцы (их стабилизирующее влияние).

3. Конгруэнтность смоченных синовии суставных поверх­ностей, что донекоторой

степени способствует их «прили­панию».

4. Отрицательное давление в полости сустава.

Суставная полость — это обычно узкая щель: она хоро­шо видна на сделанных в двух взаимно перпендикулярных плоскостях рентгенограммах, а также на препаратах, если ее искусственно заполнить (например, кислородом, затвер­девшим парафином).

Простой сустав образован двумя костями (например, плечевой), сложный — более чем двумя рядом располагаю­щимися костями (например, лучезапястный, коленный, го­леностопный и др.).

Комплексным суставом называют такой, полость кото­рого разделена хрящом на две камеры. Как известно, по сво­ей форме суставные поверхности, которые практически не соответствуют правильным геометрическим телам, могут в большей или меньшей степени соответствовать друг другу или вообще не совпадать. В первом случае суставы называ­ют конгруэнтными (соhgruo — схожусь, совпадаю); во вто­ром случае — инконгруэнтными. При этом для увеличения конгруэнтности имеются диски или мениски. Наличие последних, разделяющих полость сустава как бы на два этажа, позволяет производить в каждом из них свое движение.

К примеру, височно-нижнечелюстной сустав, в полости которого имеется двояковогнутый хрящевой диск, почти по окружности сращенный с суставной капсулой. Толщина ° «а колеблется в пределах 1,7-2,4 мм (до 6 мм). Челюсть в верхнепереднем отделе (этаже) совершает движения, аналогичные таковым у жвачных животных. Верхний этаж этого става вмещает 1,0-1,5мл жидкости. Движение челюсти задненижнем отделе (этаже) происходит в вертикальном направлении, вокруг поперечной оси (аналогично суставу у хищных животных). Этот этаж сустава вмещает 0,5 мл жид­кости.

Нечто сходное имеет место и в коленном суставе, в по­лости которого имеются мениски. Лишь в его верхнем этаже происходит сгибание и разгибание, в отделенном от верхнего двумя менисками нижнем отделе — вращение голени вокруг вертикальной оси (при согнутом колене).

Мениски не покрыты синовиальной оболочкой. Предна­значены они не только для увеличения конгруэнтности, но и играют роль буферов при передаче давления. Мениски весь­ма прочны: их повреждение происходит, как правило, при действии непрямой силы — внезапном, неконтролируемом и некоординированном движении, например, во время прыж­ка при расслаблении.

Комбинированными суставами называются такие, кото­рые анатомически разобщены (разъединены), но функцио­нально едины. Примером типичного комбинированного сус­тава является височно-нижнечелюстной: движение в правом невозможно без одновременного движения в соответствую­щем левом суставе.

Движения в суставах могут происходить вокруг одной, Двух или трех осей. Соответственно и выделяют одно-, двух-, трех (или много)-осные суставы.

У здоровых субъектов позвоночный столб, хотя и явля­ется опорой тела, весьма гибок (исключая области крестца и копчика) за счет связывающих его сегментов — межпозво­ночных дисков. В состав последних входят весьма эластич­ные фиброзные кольца, в центре которых находятся желатинозные ядра. В ответ на сдавливающую силу диски изменяют свою форму, но не объем.

Все виды перечисленных суставов можно одновременно проследить на примере соединений позвоночного столба.

8-образная кривизна позвоночника формирует как бы пружину, компонентами которой являются отдельные позвоночника. В настоящее время около 11 % учащихся 7-8-1 класса школы имеют патологические искривления позвоночника, что в дальнейшем может привести к боли в спив различным нарушениям ряда систем.

Формирующиеся по протяжению позвоночного стол межпозвоночные диски рассматриваются как своеобразные суставы, а в качестве полости — пространство, выполнения пульпозным ядром, которое отождествляется с суставы жидкостью. Функции капсулы выполняет фиброзное кольцо диска. Именно поэтому позвоночный столб весьма эластичен, а его движения создают наиболее благоприятные уел вия для балансирования головы.

Межпозвоночные диски препятствуют резкому сближению позвонков. Каждый диск равномерно распределяет сил тяжести, приходящуюся на позвоночный столб. Благодаря дугообразной форме позвоночника и эластичным свойства межпозвоночных хрящей у здорового человека поглощаете значительная часть толчков и сотрясений.

При некоторых заболеваниях, в частности болезни Бетерева, имеет место значительная деформация позвонков имеющихся между ними соединений. Они становятся мал подвижными, а иногда даже полностью утрачивают способность выполнения каких-либо движений. При указанном заболевании позвоночник оказывается иногда даже спаянны неорганическими солями в один костный блок. Больной в состоянии поворачивать голову, наклоняться и самостоятельно передвигаться.

Для межпозвоночных дисков мужчин максимальная нагрузка на сжатие достигает 2200 кг, у женщин — 1400 к:

Предел прочности на растяжение у мужчин составляв 310 кг, у женщин — 250. Наиболее прочный диск на уровне IV и V поясничных позвонков, затем — V поясничного I крестцового, далее — III и IV поясничных, 1-П поясничные

и П-Ш поясничных. Также оказалось, что разрыв одной и связок тазобедренного сустава требует приложения силы менее 300 кг. Причем связки более крепки в средней части чем вблизи от мест своего прикрепления к костям. Известно весьма многим так называемое ахиллово сухожилие на голе выдерживает тягу в 400 кг, а сухожилие четырехглавой мышцы бедра разрывается при приложении силы в 600 кг.

Ныне все подобные сведения нужны не только специалистам по авиационной и космической медицине, но и ортопедам-травматологам, судебно-медицинским экспертам, всем тем, кто занимается предупреждением нарушений на­дежности функционирования органов в необычных ситуа­циях. Именно поэтому трупы используются не только для обучения студентов на младших курсах. Специалисты по со­противлению материалов, механике полимеров занимаются детальным выяснением прочности отдельных тканей и органов— метод сравнения биологического и технического.

Суставы отнюдь не являются пассивными образовани­ями. Их сложноустроенный иннервационный аппарат пос­тоянно несет информацию о любых изменениях положения (растяжение и уплощение капсулы, давление синовии, виб­рация). Различают быстро адаптирующиеся (инкапсулиро­ванные) и медленно адаптирующиеся (кустиковидные) ре­цепторы; существуют также в суставах нервные приборы, реагирующие на определенные виды движений. Все они пре­допределяют программу движения в суставе.

Хрящевая и костная ткань области суставов поражают­ся из-за нарушений обмена веществ и травм. Это может при­вести к такому заболеванию, как деформирующий артроз. На суставных концах могут возникнуть костные разраста­ния, хрящ местами изнашивается, сами кости уменьшают­ся. К сожалению, такое страдание весьма распространено — до ¹/₃ амбулаторных больных. Иногда у больного возникает даже «одеревенелость позвоночника» (болезнь Бехтерева), когда позвонки оказываются не только деформированными, ⁰ и нарушается подвижность между отдельными из них. Результате этого позвоночный столб оказывается спаянным в один костный блок. Такой больной при выраженном процессе не может поворачивать голову, наклоняться и, самостоятельно передвигаться.

болезнью, получившей имя Бехтерева, страдали уже древние египтяне (в руки врачей попал позвоночник такого мужчины, жившего 2980-2900 лет до н.э.), так же как и людей во времена Александра Македонского.

Дата добавления: 2014-10-10; просмотров: 645; Нарушение авторских прав

Мы поможем в написании ваших работ!